
【电】 goldschmidt's law
elder brother
heart; mind; morals; virtue
【计】 Schmitt
law
【化】 law
【医】 law
哥德施密特定律(Goldschmidt's Laws)是地球化学与晶体化学领域的重要基础理论,由挪威科学家维克托·莫里茨·哥德施密特(Victor Moritz Goldschmidt)于20世纪初期提出。该定律的核心在于解释化学元素在矿物结晶过程中的分配规律,其内容可概括为以下三点:
离子半径与晶体结构适配原则
元素在矿物中的置换能力取决于其离子半径的相对大小。只有当两种离子的半径差小于15%时,才可能发生类质同象替代。例如,镁(Mg²⁺,半径0.72 Å)与铁(Fe²⁺,半径0.78 Å)因半径相近,常相互替代形成橄榄石((Mg,Fe)₂SiO₄)。
电荷平衡优先原则
元素在矿物中的分配需满足晶体结构的电荷平衡要求。若替代离子的电荷不同,需通过其他离子的补偿实现整体电中性。例如,斜长石中钠(Na⁺)替代钙(Ca²⁺)时,需同步发生铝(Al³⁺)替代硅(Si⁴⁺)以维持电荷平衡。
地球化学分类体系
根据元素的地球化学行为,哥德施密特将其划分为四类:
现代应用与拓展
该定律为理解地球圈层分异、矿床成因及行星演化提供了关键理论框架。当前研究通过引入热力学参数(如分配系数$KD = frac{C{text{矿物}}}{C_{text{熔体}}}$)和量子化学计算,进一步量化了元素分配行为。国际地球化学学会(IAGC)将哥德施密特定律列为地球化学专业教材核心内容,相关扩展理论可见《地球化学与宇宙化学学报》(Geochimica et Cosmochimica Acta)的专题综述。
参考资料
哥德施密特定律(Goldschmidt's Law)在不同领域可能有不同含义,但根据搜索结果中与材料科学相关的内容,该定律更准确的名称应为施密特定律(Schmid's Law),主要用于描述晶体材料滑移变形的临界条件。以下是详细解释:
施密特定律指出:当作用在晶体滑移系上的分切应力达到临界值(τ₀)时,晶体开始发生滑移变形。公式表达为: $$ tau = sigma cdot cos{phi} cdot cos{lambda} $$ 其中:
若单晶材料受轴向拉力作用,施密特定律可解释为何某些晶粒更易变形:取向因子($cos{phi} cdot cos{lambda}$)越大的滑移系,分切应力越大,越容易达到临界值。
“哥德施密特”可能为翻译混淆。地球化学中的Goldschmidt分类法则(按元素亲和性分类)与材料学的施密特定律属于不同领域。当前解释基于材料力学范畴()。
如需进一步区分或补充其他领域定义,建议提供更多上下文。
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